Redução da carga orgânica de efluentes provenientes da produção de biodiesel por processos oxidativos avançados
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMT |
Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/4964 |
Resumo: | Several techniques have been studied to treat effluents from the biodiesel production process, with the aim of minimizing the possible environmental impacts that such residues can cause. These effluents basically contain residues of sodium or potassium soaps, alcohols, glycerin, fatty acids and a high chemical oxygen demand (COD), which can harm aquatic life. The objective of this work was to evaluate the efficiencies of advanced oxidative processes in the degradation of effluents from biodiesel producing industries located in Mato Grosso using Ti/TiO2 nanotube electrodes. For this purpose, electrodes were made from pure Ti/TiO2 nanotubes and impregnated with Au nanoparticles (Ti/TiO2-Au) and composite g-C3N4 (Ti/TiO2/g-C3N4). The characterization of the electrodes was carried out using the techniques of scanning electron microscopy, X-ray energy dispersive, X-ray diffraction and photoactivity measurements. For the studies, effluents pre-treated by coagulation-flocculation and facultative pond were used. The best conditions for photoelectrocatalytic degradation of effluents were previously studied, namely: support electrolyte Na2SO4 0,05 mol L-1 , without pH adjustment, applied potential of +1,5 V vs. Ag/AgCl (KCl 3 mol L-1 ) and Ti/TiO2-Au electrode, which allowed a removal of COD to the pre-treated effluent by coagulation/flocculation and facultative pond of 60% and 98%, respectively, after 8 h of degradation. The Ti/TiO2/g-C3N4 electrode showed the highest velocity constant and the highest percentage of organic charge removal. The techniques of photolysis, electrocatalysis and photocatalysis were also analyzed. Pretreatment in a facultative pond coupled with Advanced Oxidative Processes brought promising results, with photocatalysis showing a percentage of COD removal of 99% after 8h. 98%, 97% and 95% COD removals were obtained using photoelectrocatalysis, electrocatalysis and photolysis, respectively. |
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For this purpose, electrodes were made from pure Ti/TiO2 nanotubes and impregnated with Au nanoparticles (Ti/TiO2-Au) and composite g-C3N4 (Ti/TiO2/g-C3N4). The characterization of the electrodes was carried out using the techniques of scanning electron microscopy, X-ray energy dispersive, X-ray diffraction and photoactivity measurements. For the studies, effluents pre-treated by coagulation-flocculation and facultative pond were used. The best conditions for photoelectrocatalytic degradation of effluents were previously studied, namely: support electrolyte Na2SO4 0,05 mol L-1 , without pH adjustment, applied potential of +1,5 V vs. Ag/AgCl (KCl 3 mol L-1 ) and Ti/TiO2-Au electrode, which allowed a removal of COD to the pre-treated effluent by coagulation/flocculation and facultative pond of 60% and 98%, respectively, after 8 h of degradation. The Ti/TiO2/g-C3N4 electrode showed the highest velocity constant and the highest percentage of organic charge removal. The techniques of photolysis, electrocatalysis and photocatalysis were also analyzed. Pretreatment in a facultative pond coupled with Advanced Oxidative Processes brought promising results, with photocatalysis showing a percentage of COD removal of 99% after 8h. 98%, 97% and 95% COD removals were obtained using photoelectrocatalysis, electrocatalysis and photolysis, respectively.CAPESInúmeras técnicas vêm sendo estudadas para tratar efluentes provenientes do processo de produção do biodiesel, com o intuito de minimizar ao máximo os possíveis impactos ambientais que tais resíduos podem causar. Esses efluentes contêm basicamente resíduos de sabões de sódio ou potássio, álcoois, glicerina, ácidos graxos e uma alta demanda química de oxigênio (DQO), podendo prejudicar a vida aquática. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiências dos processos oxidativos avançados na degradação de efluentes provenientes de indústrias produtoras de biodiesel instaladas em Mato Grosso usando eletrodos de nanotubos de Ti/TiO2. Para isto, foram confeccionados eletrodos de nanotubos de Ti/TiO2 puros e impregnados com nanopartículas de Au (Ti/TiO2-Au) e compósito g-C3N4 (Ti/TiO2/g-C3N4). A caracterização dos eletrodos foi realizada por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, energia dispersiva de raio-X, difração de raio-X e medidas de fotoatividade. Para os estudos foram utilizados efluentes pré-tratados por coagulaçãofloculação e lagoa facultativa. As melhores condições para a degradação fotoeletrocatalítica dos efluentes foram estudadas previamente, sendo elas: eletrólito suporte Na2SO4 0,05 mol L-1 , sem ajuste de pH, potencial aplicado de +1,5 V vs. Ag/AgCl (KCl 3 mol L-1 ) e eletrodo de Ti/TiO2-Au, a qual permitiu uma remoção da DQO para o efluente pré-tratado por coagulação/floculação e lagoa facultativa de 60% e 98%, respectivamente, após 8 h de degradação. O eletrodo de Ti/TiO2/g-C3N4 apresentou a maior constante de velocidade e maior porcentagem de remoção da carga orgânica. Foram analisadas também as técnicas de fotólise, eletrocatálise e fotocatálise. O pré-tratamento em lagoa facultativa acoplado aos Processos Oxidativos Avançados trouxe resultados promissores, sendo que a fotocatálise apresentou uma porcentagem de remoção de DQO de 99% após 8h. Remoções de DQO de 98%, 97% e 95% foram obtidas utilizando fotoeletrocatálise, eletrocatálise e fotólise, respectivamente.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em QuímicaBrugnera, Michelle Fernandahttp://lattes.cnpq.br/5210611443974911Brugnera, Michelle Fernanda228.077.838-64http://lattes.cnpq.br/5210611443974911Castilho, Marilza095.426.918-74http://lattes.cnpq.br/3560580165299597228.077.838-64Fernandes, Carlos Henrique Magalhães018.402.961-94http://lattes.cnpq.br/4669747869845339Almeida, Priscila de Freitas2023-12-20T17:26:37Z2021-12-052023-12-20T17:26:37Z2021-09-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisALMEIDA, Priscila de Freitas. Redução da carga orgânica de efluentes provenientes da produção de biodiesel por processos oxidativos avançados. 2021. 91 f. 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